IF 6.68 | BioTNT助力生物医学研究：通过基因识别与分析探讨乳酸代谢与结直肠癌免疫功能之间的关系
2023年8月，上海交通大学医学院附属瑞金医院在国际期刊《Frontiers in Cell and Developmental Biology》上发表的，题为“Exploring the relationship between lactate metabolism and immunological function in colorectal cancer through genes identification and analysis”的论文。Enkui Zhang,Xueliang Zhou,Xiaodong Fan同位第一作者，Xiao Yang,Junjun Ma,Minhua Zheng为通讯作者。
背景：结直肠癌（crc）仍是消化系统中最常见的癌症。目前，CRC 的主流治疗方法是综合治疗，主要为手术，靶向治疗和免疫治疗正作为前沿研究得到发展。虽然治疗选择改善了 CRC 患者的总生存率，但在准确预测临床预后和免疫治疗反应可能性方面仍存在挑战。鉴于这些挑战，研究者们越来越关注识别新的生物标志物，阐明能够增强 CRC 预后预测并确定相关靶点的肿瘤生物学过程。
研究信息：在我们的研究中，我们检查了参与乳酸代谢的基因在 CRC 中的不同表达。通过生物信息学方法，我们识别出重要的乳酸代谢基因，并通过将 CRC 队列分为三种模式来评估其对患者生存预测的潜在功能。然后我们分析了三种聚类的预期分子机制及其对 TME 的影响。此外，我们对重要基因进行了免疫细胞浸润的综合分析和临床样本验证。最后，我们通过单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）分析确认了这些基因在 TME 中的作用。
使用产品：
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BR1000213
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100μL
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实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）
用于 qPCR 分析的引物是通过 Primer 6.0 软件设计的。所有基因的引物序列如下：COQ2-F：GGGGAGCGTTACTTGGATGG，COQ2-R：AACCGCAGAGCCGTTGACTT；MPC1-F：CCCTCT GTTGCTATTCTTTGAC，MPC1-R：TACTTCATTTGTTGCGTG GC；ADAMTS13-F：TGGTCGTGTCGAGTACAGAGTG，ADAMTS13-R：CGTGGCTTAGGCTGGAAGTA。RT-qPCR 分析采用 SYBR-Green（BioTNT，上海，中国）进行定量，并将结果标准化至 ACTB 水平。
结果：
关键基因的临床验证及与 CD4+ T 细胞的相关性分析（A–C）TCGA CRC 样本中正常组织和肿瘤组织的 COQ2、MPC1、ADAMTS13 表达水平。（D–F）根据 qPCR 结果，三个关键基因在 CRC 样本中的表达，n = 8。（G–I）活化 CD4+ T 细胞与三个关键基因的相关性图表。（* p < 0.05；** p < 0.01；*** p < 0.001）。
结论：本研究采用随机森林方法筛选具有代表性的乳酸代谢基因，并成功应用该方法对结直肠癌（CRC）患者进行稳定聚类分析，揭示了显著差异的分子特征模式。研究发现，肿瘤微环境（TME）中的免疫细胞（尤其是T细胞）与筛选出的基因表达水平密切相关。通过实时定量PCR（qPCR）及组织免疫荧光分析，进一步确认了这三个关键基因的表达及其与CD4+ T细胞的关联。结果表明，这些关键基因具有作为结直肠癌新型预后标志物的潜力。此外，本研究明确了乳酸代谢基因与TME中免疫细胞的潜在作用，为深入探究乳酸代谢调控肿瘤微环境的机制及开展免疫治疗研究提供了理论依据。